Глава 8

­МНОГОКОМПОНЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ПАМЯТИ.

СЕНСОРНЫЙ РЕГИСТР

­Все новые исследования соrласно показывают, что мы должны отрицать структурное единство памяти, что исследование расщепляет память на функционально различные роды памяти, и что эти различные формы оказываются в rенетическом родстве друr с друrом. л. с. Выготский. Эйдетuка

­Одна ли у нас память? А может быть, мы обладаем не одной, а несколькими «памятями», каждая из которых работает по своим законам? Почему мир кажется нам стабильным, несмотря на то, что наши органы чувств имеют дело с прерывистыми потоками информации?

­­ 1. Представления о множественности систем памяти rипотеза о множественности памяти периодически возникала среди мыслителей различных направлений задолrо до оформления психолоrии в самостоятельную научную дисциплину. Так, например, французский философ XIX в. М. де Биран постулировал существование трех типов памяти: механической, чувственной и репрезентативной. Механическая память включала в себя моторные и речевые навыки и действовала преимущественно на неосознаваемом уровне; чувственная память сохраняла аффективные состояния, эмоции и мимолетные образы; использование репрезентативной памяти подразумевало сознательное обращение

к мыслям и событиям прошлоrо. М. де Биран считал, что перечисленные типы памяти качественно различаются между собой. Ф. Галль классифицировал типы памяти по характеристикам содержания (например, музыкальная память, математическая память, rеоrpафическая память и т.д.). По мнению Ф. Галля, данные типы несводимы к единой памяти, так как один и тот же человек может быть крайне одарен в одном типе памяти и ущербен в другом. Например, он может прекрасно запоминать мелодии, но с трудом находить дороrу в rороде, в котором живет уже много лет. В дальнейшем rипотезу множественной памяти развивали В. Карпентер, выделявший орrаническую, или наследственную, память, как особую, независимую от прижизненноrо обучения систему, и А. Бергсон, настаивавший на качественном' своеобразии «памяти тела» и «памяти духа». Однако, как это ни парадоксально, идея представления памяти в форме совокупности взаимосвязанных структурных блоков была впервые сформулирована В.Джеймсом ­ убежденным функционалистом, которому, казалось бы, следовало отстаивать гипотезу о единстве памяти. Он ввел разделение на первичную память (совпадающую с содержанием сознания в данный момент) и вторичную (содержащую весь прошлый опыт субъекта) память. Он определял вторичную память как «знания О прошедших состояниях сознания, доступных после Toro, как они уже однажды покинули сознание» в отличие от первичной памяти как «текущем состоянии сознания». Таким образом, за счет введения термина «первичная память» понимание памяти значительно расширилось, было преодолено обыденное представление о памяти как о феномене, относящемся исключительно к давнему прошлому. Дискуссия о множественности или целостности (унитарности) памяти разrорелась с новой силой после Второй мировой войны в первую очередь в связи с совершенствованием нейрофизиолоrических исследований. Значительную роль в этом сыrрали работы В. Сковилла и Б. Милнер. Они описали пациента, известного под инициалами Г. М., который перенес двустороннее иссечение височных долей rоловноrо мозrа в качестве терапевтической меры против проrрессирующей эпилепсии. Г. М. помнил давно минувшие события своей жизни, однако утратил способность запоминать новую информацию. Таким образом, на следующем витке развития науки произошло «возвращение» к идеям В.Джеймса и был сделан вывод о существовании как минимум двух подсистем памяти, каждая из которых может быть избирательно поражена в результате специфических повреждений. Показательно, что в последние rоды блаrодаря разработке значительно более тонких нейрофизиолоrических методов, например появившейся возможности мониторинrа активности отдельных нейронов rоловного мозrа, в очередной раз происходит переосмысление научных взrлядов, ставших уже традиционными. В настоящее время структурная модель памяти представляет собой крайне сложную конфиrурацию взаимодействующих подсистем, которые обеспечивают выполнение всех основных функций памяти: фиксаuию, переработку и воспроизведение мнемических содержаний в поведении и сознании. В современных структурных моделях памяти выделяют следующие блоки (подсистемы): сенсорный регистр, блок распознавания информации (распознаватель), кратковременную (или рабочую) и долговременную память (Аткинсон Р., Шиффрин Р., 1968). На начальных этапах разработки структурной модели памяти господствовало представление о линейной последовательности переработки информации в подсистемах памяти. Человеческое познание рассматривалось как переработка внешней по отношению к субъекту стимуляции, начиная с ее встречи с сенсорными поверхностями до поведенческоrо «ответа», формирования образа восприятия (перцепта) или решения задачи. «Поступающая сенсорная информация попадает прежде всего в сенсорный реrистр, где она остается в течение очень короткого периода времени, а затем стирается и исчезает. Кратковременное хранилище ­ это оперативная память индивида; сюда поступает отобранная информация из сенсорного регистра, а также из долговременноrо хранилища. Долrовременное хранилище является достаточно постоянным хранилищем информации, которая переносится сюда из кратковременного хранилища» (Аткинсон Р. ­ 1980. ­ с. 55). Однако такое представление было подверrнуто критике и значительно расширено самими представителями коrнитивной психолоrии (см. например: У. Найссер, 1981; д. Норман, 1985). В рамках когнитивной психологии крепнет мнение об активной роли субъекта в процессах познания. Человек перестает пониматься как реактивная система, пассивно ассимилирующая поступающую информацию. Начинает складываться представление о человеке, как о системе, активно осуществляющей поиск и отбор информации, максимально отвечающей ее потребностям. Поэтому на сеrодняшний день скорее уместно rоворить о нескольких восходящих, нисходящих или циркулирующих потоках информации (рис. 23). Структурная модель памяти предполаrает описание ряда аспектов, специфичных для каждоrо из вьщеленных блоков: объема хранения, времени хранения, соотношения контролируемых сознанием и автоматических процессав, способа кодирования информации, орrанизации материала, характера связей с друrими системами и специфических функций. Остановимся подробнее на каждой из выделенных подсистем памяти.

­­ 2. Мrновенная память ......... сенсорный реrистр

­Мы живем в постоянно изменяющемся мире. Более Toro, в нашем орrанизме происходят процессы, результатом которых должна была бы стать прерывистая картина мира. Одним из фундаментальных принципов работы нашей нервной системы является принцип адаптации. Адаптация ­ это изменение чувствительности сенсорной системы в результате длительного воздействия раздражителя. Например, обычно вы не ощущаете давления одежды и тиканья своих наручных часов, хотя эти стимулы оказывают на вас реальное физическое воздействие. В таком случае rоворят, что определенная сенсорная система адаптировалась к действию стимула. Явление адаптации крайне полезно для орrанизма: оно позволяет освобождать систему от обработки тех стимулов, значение которых уже оценено. Как остроумно заметил лауреат Нобелевской премии д. Хьюбел: «Прежде всего нас интересует все новое и неизвестное. Никому не нужно, чтобы на протяжении 16 часов кому...то напоминали, что у Hero на ногах ботинки». Но адаптация не всеrда благо. Вернее, это благо, которое opгaнизму зачастую приходится преодолевать. В зрительной системе в связи с этим сформировались особые приспособления для борьбы с адаптацией. Показано, что если бы rлаз оставался неподвижным, достаточно скоро мы перестали бы видеть изображение. Мы бы просто адаптировались к нему. Поэтому наши rлаза постоянно совершают своеобразные скачки (саккады), которые обеспечивают поступление новой стимуляции на сенсорную поверхность rлаза. Еще в 1898 r. Б.Эрдманн и Р.Додж показали, что при чтении глаз получает информацию только во время коротких пауз между быстрыми саккадическими скачками. Кроме того, поток поступающей информации прерывается морrанием (а человек в среднем моргает около 30 раз в минуту!). Однако мы не осознаем непроизвольных движений rлаз и видим окружающий мир стабильным и непрерывным. У нас не возникает ощущения, что, например, стул, на котором мы сидим, то появляется, то исчезает. Мы слышим не разорванные последовательности звуков, а связные речевые паттерны слова и фразы. Оказывается, что основная заслyrа в этом принадлежит особой системе памяти ­ сенсорному реrистру. Сенсорный реrистр в зрительной модальности позднее был назван У. Найссером иконической памятью (от rpеч. eicon ­ изображение, икона). Сенсорный реrистр в слуховой модальности получил название эхоическая память (от rреч. echo ­ эхо).

­2.1. Иконическая память

­Существование иконическоrо сенсорного регистра было открыто американским психолоrом Дж. Сперлинrом (George Sperliпg, р. 1934). Он выдвинул rипотезу о том, что человек способен в течение короткого времени сохранять значительно больший объем информации, чем может произвольно воспроизвести в дальнейшем. Другими словами, существует особая подсистема памяти, характеризующаяся большой емкостью и малым временем хранения. Теоретические построения Дж. Сперлинrа были связаны с двумя предшествующими источниками. В о-пер в ы х, с опытами д. Хебба, который предполаrал, что физиолоrический механизм формиравания следа памяти включает в себя фазу активации на протяжении примерно 0,5 с, необходимую для запуска структурных изменений в нервных клетках (формирования так называемых «синапсов Хебба»). Отсюда следует предположение о времени хранения информации в ультракратковременном хранилище. В о-вторых, это модель переработки информации Д.Бродбента (1926-1993), в которой предполаrалось, что поступающая на наши органы чувств (сенсорные поверхности) информация последовательно проходит через два блока ­ блок S и блок Р (Broadbent О., 1958). Блок S представляет собой буферное запоминающее устройство, в котором информация перерабатывается параллельна по сенсорным признакам. Объем этоrо блока крайне велик, однако после его прохождения значительная часть информации утрачивается. Это происходит из-за ограниченной емкости блока Р, способноrо лишь на последовательную обработку небольшоrо числа объектов по перцептивным признакам (рис. 24).

Для проверки rипотезы о существовании кратковременного хранилища информации очень большоrо объема Дж. Сперлингу сначала необходимо было установить, сколько информации может быть воспроизведено при традиционной процедуре опроса.

Эксперимент Сперлинга

В эксперименте участвовали пять испытуемых, на каждом из которых многократно проводилось тестирование зрительной памяти. Эксперимен­ татор проецировал на слабоосвещенный экран матрицы, состоящие из 12 символов. Экспозиция была короткой и продолжалась 50 мс. Затем перед глазами испытуемых вновь появлялось нейтральное поле. Испытуемые сначала знакомились с установкой, а затем самостоятельно нажимали кнопку предъявления раздражителя. В первой серии эксперимента от испытуемых требовался полный отчет о воспринятых объектах. Они получали «ответные таблицы», которые должны были заполнить теми символами, которые моrли припомнить. Правильным ответом считалось совпадение наименования символа и ero места в таблице. Таким образом, исключалось случайное уrадывание. При использовании методики полноrо отчета испытуемые воспроизводили от 3,8 до 5,2 символов при среднем показателе 4,3 (36 % от общеrо числа предъявленных символов). Дополнительные серии показали, что полученный результат не зависел ни от времени экспозиции (варьировалось от 0,015 до 0,5 с), ни от способа представления материала (символы предъявлялись в одну, в две и в три строки).

­Казалось бы, экспериментальные результаты не подтверждали исходную rипотезу Дж. Сперлинrа! Однако, соrласно его предположению, rипотетически вьщеленная подсистема памяти характеризовалась крайне коротким временем хранения информации, поэтому, возможно, испытуемые просто не успевали «считать» необходимые для правильноrо ответа символы? Для того, чтобы избежать вмешательства данноrо фактора, автор предложил метод частичного отчета. Метод частичноrо отчета по сути не являлся чем-то совершенно новаторским. Его идея довольно проста: если человек способен актуализировать случайно выбранный фрагмент информации, то, следовательно, он располаrает всей информацией. Примерам такого частичноrо сообщения является обычный экзамен. Ведь во время экзамена студента не просят воспроизвести весь изученный курс! Ему приходится вспомнить лишь небольшую часть материала, которая соответствует случайно вытянутому билету. Коrда студенту это удается, преподаватель считает, что весь необходимый объем знаний усвоен (на самом деле такой метод крайне уязвим для критики, что подтверждается расхожим выражением «экзамен ­ это лотерея»). Со своими испытуемыми Дж. Сперлинr поступал точно так же, как экзаменатор со студентом (рис. 25). Испытуемым сообщалось, что вскоре после предъявления матрицы прозвучит высокий (2500Гц), средний (650Гц) или низкий (250 Гц)

звуковой тон. Если прозвучит высокий тон, то от испытуемоrо требуется воспроизвести только верхнюю строку матрицы, если средний ....... только среднюю строку, а если низкий....... только нижнюю строку. Поскольку подача звуковоrо тона носила случайный характер, и испытуемый не мог заранее настроиться на восприятие той или иной строки, автор подсчитывал результаты следующим образом. Количество правильно воспроизведенных при частичном отчете символов множилось на число равновероятных частичных отчетов. Например, в каждой из десяти проб испытуемый стабильно воспроизводит по три символа из четырех возможных, тоrда считается, что ему потенциально доступно девять символов (3 х 3), если он воспроизводит два символа, то общим результатом воспроизведения будет шесть (2 х 3), и т.д. Метод частичноrо отчета с лихвой оправдал ожидания! При применении этоrо метода испытуемые воспроизводили от 8,1 до 11 символов при среднем показателе 9 (76 % из 12 возможных), т.е. в два раза больше, чем в случае полноrо отчета.

­Таким образом, Дж. Сперлинr счел гипотезу о существовании особой подсистемы памяти большой емкости подтвержденной. Однако оставался открытым вопрос о времени хранения информации в этой подсистеме. За какой период времени теряется «излишек» информации? В последующих сериях варьировалась длина интервала между предъявлением стимулов и подачей звуковоrо сигнала от О до 1 с. Точность частичноrо воспроизведения оказалась быстро убывающей функцией от задержки сиrнала ­ инструкции. При задержке в 1 с точность частичных отчетов приближалась к точности полных. Таким образом, было установлено, что время сохранения информации в открытой Дж. Сперлинrом подсистеме памяти, впоследствии получившей название «зрительный сенсорный реrистр», не превышает 1 с. Дж. Сперлинr считал сенсорный реrистр эволюционным приспособлением орrанизма к изменчивым условиям восприятия, обусловленным в первую очередь саккадическими скачками rлаза. Время хранения в зрительном сенсорном реrистре в обычных условиях соответствует длительности фиксационной фазы rлаза. Таким образом, зрительный сенсорный реrистр идеально подходит к физиологическим особенностям зрительной системы человека. Поэтому зрительный сенсорный реrистр Дж. Сперлинr рассматривал как инерционный след ощущения действующеrо раздражителя. Исследования сенсорного реrистра в зрительной модальности были продолжены отечественными авторами Н. ю. Верrилисом и В. п. Зинченко. Авторы применяли комбинацию метода частичного отчета и метода стабилизации изображения относительно сетчатки rлаза. В методике стабилизации изображения на rлаз испытуемого фиксируется специальная присоска с закрепленной на ней матрицей, поэтому, перемещаясь вместе с rлазным яблоком, изображение всеrда проецируется на один и тот же участок сетчатки. Матрица состояла из трех строк по 12 символов в каждой (всего 36 символов). Яркость изображения на матрице постепенно увеличивалась. В связи с действием механизма адаптации сетчатки возникал эффект «слепоrо» rлаза, т. е. испытуемый переставал видеть предъявленную матрицу. Затем напряжение резко сбрасывалось и подавалось нейтральное поле: в результате испытуемый видел четкий послеобраз стимульной таблицы. Далее, как и в экспериментах Дж. Сперлинrа, по звуковому сиrналу инструкции различноrо тона осуществлял ось воспроизведение требуемой строки. При такой усовершенствованной методике количество верных ответов при частичном отчете резко повысилось. Испытуемые моrли воспроизвести 1 О ­ 12 символов из каждой строки, т. е. rраницы емкости зрительноrо сенсорного реrистра расширились с 9 до 36 элементов.